利多卡因干预耳鸣发生的分子机制研究

Tinnitus is experienced by up to 20% of the general population，and severe sufferers of these with anxiety and the tendency of suicide are considered disabled by tinnitus due to its persistence and intensity. Despite the prevalence of tinnitus, the molecular mechanism of this disorder is poorly understood. In vivo and real time monitoring of chemical changes in hearing system is of great importance in understanding of the pathogenesis and therapeutics of tinnitus, due to the wide involvement of chemical processes both in the pathophysiology and therapeutics of inner diseases. In this research, based on the effective animal models of tinnitus, we record changes of the single unit firing rate of neurons in the auditory pathway related the generation of tinnitus and regulation of lidocaine, also we study the changes of bioactive small moleculars closely related to tinnitus with in vivo electrochemical analysis methods developed recently. The characterization of bioactive small moleculars' changes induced by salicylate and regulated by lidocaine in the auditory may provide insight into the suppression of lidocaine on tinnitus and, through this, provide a better understanding of molecular mechanism of salicylate-induced tinnitus. All these in vivo and reliable data from our study will be a prerequisite for understanding possible mechanisms of tinnitus and for developing new means to treat this pathology and improving the efficacy of lidocaine. This research will be of great importance in the basic research on the molecular basis of tinnitus, also will be very indicative on the clinical treatment of tinnitus.

耳鸣人群占人口的20%，严重者可伴有焦虑及自杀倾向。目前耳鸣的疗效甚差，公认疗效最好的利多卡因也只能短暂地缓解耳鸣，其有效率仅为60 %～80 %。究其原因，主要是对耳鸣发生的化学分子机制尚缺乏深入研究。本研究拟于经典耳鸣动物模型上，利用单细胞放电技术，监测利多卡因干预耳鸣前后的神经电活动，再利用最新创建的活体电化学分析方法，实时在线动态研究与耳鸣密切相关的生物活性小分子物质的变化，试图进一步揭示听觉传导通路上利多卡因干预前后神经电生理和生物小分子物质的变化规律及其与耳鸣发生的关系，进而为阐明耳鸣发生及利多卡因干预耳鸣发生的分子机制提供实验依据和理论基础。这对临床上提高利多卡因的疗效、为耳鸣的治疗提供新的药物作用靶点具有重要的生物学意义和理论价值。本研究不仅在耳鸣分子机制的基础研究方面具有重要意义，而且在耳鸣的临床治疗方面也具有重要指导作用。

耳鸣的发生，背后有其纷繁复杂的神经网络机制。为解开耳鸣发生之迷，对于耳鸣相关脑区进行电生理及神经递质、调质的研究必不可少。本研究团队立足于耳鸣研究最为关键的结点，采用活体在线电生理及电化学技术，对于关键核团的关键生物活性分子进行了检测和干预。首先，通过单细胞放电记录方法，多次重复印证了耳鸣动物模型中听皮层兴奋性的提高；通过微透析结合在线电化学检测记录技术，发现耳鸣动物模型中听皮层抗坏血酸水平提高。其次，药物干预发现，耳鸣动物注射利多卡因能够降低听皮层神经元兴奋性，同时能够降低抗坏血酸水平，提升下丘的镁离子水平，可能与其治疗耳鸣的药物机制有关；地西泮对于边缘系统杏仁核进行微注射，能够降低听皮层神经兴奋性。此外，利用本研究所形成的技术体系，我们研究发现，耳鸣的发生不仅限于传统意义上的听觉传导通路，还与边缘系统，纹状体伏隔核，甚至小脑有密切关系。初步研究发现，电刺激纹状体伏隔核能够引起听皮层兴奋性的变化，主要表现为抑制性变化。耳鸣动物模型中小脑旁绒球内谷氨酸浓度明显升高，利多卡因干预后明显降低；电刺激大鼠小脑旁绒球可致听皮层放电率的降低。综上所述，经典听觉传导通路的最高级中枢听皮层兴奋性变化是耳鸣发生的重要标志，耳鸣的发生在传统的听觉传导通路之外，还与边缘系统、纹状体及小脑等结构有密切关系，这些核团在耳鸣发生发展过程中起到耳鸣信号调节的作用。在耳鸣过程中，多种生物活性物质参与其中，包括抗坏血酸、谷氨酸、多巴胺、5-羟色铵、钙镁离子等等，在耳鸣神经网络中有各自的变化规律。有些药物，如利多卡因、地西泮等在耳鸣发生过程中的作用机制也得到更为清晰的解释。本工作为耳鸣分子机制的研究提供了有价值的实验依据，为耳鸣的治疗提供了有价值的药物作用耙点，对耳鸣的临床治疗提供了重要的指导意义。